Delar av ett långt ben |

Betydelsen av ben och benmärg

Ben är gjorda av levande vävnad och har viktiga funktioner. De lagrar och släpper mineraler, skyddar organ och gör det möjligt för oss att röra oss genom att tillhandahålla en fästplats för muskler. Många av våra ben innehåller håligheter fyllda med ett material som kallas märg, vilket gör vitala celler för vår kropp.

Stamceller är en viktig komponent i benmärgen. De producerar några av de specialiserade celler som vår kropp kräver. Hematopoietiska stamceller i märgen producerar våra röda blodkroppar, vita blodkroppar och blodplättar. Margens mesenkymala stamceller producerar ben-, brosk- och fettceller (adipocyter). Benmärgstransplantationer används för att ersätta stamceller som är skadade eller förlorade.

En vy framifrån av det mänskliga skelettet |

Röd och gul märg

Röd märg får sin färg från de många blodkärl som den innehåller. Gul märg innehåller också blodkärl, men den har också en mycket större mängd fett. Detta ljusnar sin färg.

Under tidig barndom är hela benmärgen i kroppen röd. Vid ungefär sju års ålder börjar gul märg att ersätta en del av den röda typen. När vi når vuxen ålder har vi ungefär lika stora mängder av varje färg.

Hos en vuxen finns röd märg i skalle, scapula, ryggkotor, bröstben, revben, bäcken och ändarna på de långa benen i armar och ben. Gul märg finns i det långa benets centrala kavitet, som också kallas medullärhålan.

Introduktion till stamceller

Stamceller och differentiering

De flesta celler i kroppen är specialiserade för en specifik funktion. De kan inte dela sig för att producera nya celler. Stamceller är ospecialiserade och kan dela sig hela livet. Deras uppgift är att producera våra specialiserade celler i en process som kallas differentiering.

En stamcell delas upp för att skapa två nya celler. Dessa är ibland identiska med överordnade celler. I början av differentieringen producerar en stamcell emellertid en ny stamcell och en andra cell som är något mer specialiserad än den överordnade. Denna något specialiserade cell kallas en stamceller. Progenitorcellen delar sig sedan för att göra ännu mer specialiserade celler. Dessa kan i sin tur delas upp för att producera celler med ytterligare specialiseringar. Processen fortsätter tills målcellerna är gjorda.

Vissa potentiella användningar av stamceller |

I framtiden kan stamceller aktiveras och odlas i labbet och sedan transplanteras till lämplig del av kroppen. För närvarande, som illustrationen ovan visar, är det bara benmärgstransplantationer som är kända för att vara till hjälp.

Stamceller i benmärgen och kroppen

Stamceller från benmärg sägs vara "multipotenta" eftersom en stamcell kan producera flera typer av målceller. De specifika målcellerna för hematopoietiska stamceller är röda blodkroppar, vita blodkroppar och blodplättar. (Trombocyter är faktiskt fragment av större celler.) Målcellerna för mesenkymala stamceller är benceller, broskceller och fettceller.

Under normala omständigheter tillverkas blodceller i rött benmärg. I en nödsituation, till exempel efter förlust av en stor mängd blod, kan gul märg omvandlas till den röda typen. Detta gör det möjligt för märgen att göra de blodkroppar som kroppen behöver.

Stamceller har hittats i andra delar av kroppen förutom benmärg. De finns dock i allmänhet på låga nivåer i dessa områden och är ofta lugna. Forskare hoppas att genom att utlösa dessa stamceller att dela upp de kommer att kunna reparera eller ersätta skadade vävnader i kroppen. Forskarna undersöker de kemiska signalerna och miljöförhållandena som "berättar" för en stamcell för att aktivera vissa gener och göra en viss målcell.

Detta är en förenklad översikt av blodcellsbildning i benmärgen. Röd benmärg är ibland känd som myeloida vävnader. |

Hematopoietiska stamceller

Hematopoietiska stamceller i benmärgen är också kända som HSC. De gör röda blodkroppar, som transporterar syre från våra lungor till våra celler, de olika typerna av vita blodkroppar, som bekämpar infektion, och blodplättar, som hjälper blodet att koagulera när vi skadas.

Röda blodceller

Röda blodkroppar lever i cirka 120 dagar, många vita blodkroppar lever bara timmar (även om vissa kan leva i flera år), och blodplättar överlever i cirka 8 till 10 dagar. Dessa celler måste kontinuerligt bytas ut.

Röda blodkroppar är också kända som erytrocyter och är den vanligaste blodtypen i blod. Benmärgen gör miljoner erytrocyter varje dag för att ersätta de som har dött och för att ge extra celler när en persons syrebehov ökar.

Vita blod celler

Det finns fem huvudtyper av vita blodkroppar eller leukocyter: lymfocyter, neutrofiler, eosinofiler, basofiler och monocyter. B-lymfocyter (eller B-celler) mognar i benet där de är gjorda, medan T-lymfocyter (eller T-celler) migrerar till tymuskörteln för att mogna. Thymuskörteln ligger i den övre delen av bröstet.

trombocyter

För att skapa blodplättar eller trombocyter producerar hematopoietiska stamceller jätteceller som kallas megakaryocyter. Dessa celler är tio till femton gånger större än röda blodkroppar och har en mycket stor kärna. De fragmenterar när de gör blodplättar.

En förstorad bild av benmärg som visar två megakaryocyter, som är de rosa cellerna som ligger något under mitten av bilden. |

Mesenchymala stamceller

Benmärg innehåller också mesenkymala stamceller, eller MSC, som ibland är kända som stromala stamceller. Dessa producerar nya benbyggande celler (osteoblaster), nya broskceller (kondrocyter) och nya adipocyter. Det finns mycket färre MSC i ben än HSC. Mesenkymala stamceller är dock fortfarande viktiga. Celler som liknar mesenkymala stamceller finns i andra delar av kroppen, men det är oklart hur liknande deras aktivitet är som de i benet.

Mesenkymala stamceller från benmärg efter tre veckors laboratoriekultur. |

Benmärgstransplantationer

En benmärgstransplantation kan behövas när patientens egen märg skadas eller inte fungerar korrekt. När donerade stamceller kommer in i benet producerar de friska och fungerande stamceller samt målceller.

Ett problem med någon typ av transplantation är att mottagarens kropp kan attackera och förstöra de donerade cellerna. Det är därför läkare letar efter givarceller som har membranlikheter till patientens celler innan de utför en transplantation. Membranet är det yttre lagret i en cell. Kroppen attackerar normalt inte celler som den känner igen som "själv". Det skiljer mig från icke-jag genom att upptäcka närvaron av membranproteiner.

Innan en märgtransplantation äger rum, testar läkare eller medicinska tekniker för närvaron av specifika proteiner på donatorcellernas cellmembran. Dessa proteiner kallas humana leukocytassisterade antigener eller HLA-antigener. Ju mer liknande dessa proteiner i en givare och en mottagare, desto större är sannolikheten för att en transplantation kommer att bli framgångsrik.

Från vänster till höger: en röd blodcell, en aktiverad blodplätt eller trombocyt och en vit blodcell |

Sjukdomar som kan behandlas med en benmärgstransplantation

Det finns många störningar vars behandling kan innebära en benmärgstransplantation. Dessa inkluderar sjukdomar där benmärgen misslyckas med att göra sitt jobb ordentligt, sådana där medicinska behandlingar förstör benmärgsceller och vissa ärvda blodsjukdomar i vilka felaktiga röda blodkroppar eller felaktig hemoglobin görs. Tre exempel på tillstånd som kan få hjälp av en märgtransplantation beskrivs nedan.

Vem som helst med ett hälsoproblem som kan få hjälp av en benmärgstransplantation bör vara under vård av en läkare. Läkaren kommer att kunna svara på frågor i relation till personens specifika situation och beskriva de potentiella effekterna av en transplantation. En benmärgsgivare måste också rådas av en läkare.

Autoimmun aplastisk anemi

Aplastisk anemi

Vid aplastisk anemi skadas stamcellerna i benmärgen och benet gör inte tillräckligt med blodceller. Sjukdomen kan ärva eller förvärvas under livet.

Förvärvad aplastisk anemi är den vanligaste störningen. Det kan uppstå på grund av exponering för gifter, vissa mediciner eller vissa virus. Strålning eller kemoterapibehandling för cancer kan också skada eller förstöra benmärgsceller. Dessutom är det tänkt att hos vissa människor aplastisk anemi kan vara en autoimmun sjukdom. Vid denna typ av sjukdom attackerar immunsystemet felaktigt kroppens egna celler. Ibland är orsaken till sjukdomen okänd.

Aplastisk anemi kan vara tillfällig och försvinna utan behandling. Det kan också vara ett längre, men milt tillstånd. Störningen kan emellertid ibland vara allvarlig. Det hjälper ofta av blodtransfusioner. Läkemedel som stimulerar märg för att skapa blodkroppar eller som undertrycker ett överaktivt immunsystem kan också vara till hjälp. En märgtransplantation kan rekommenderas som behandling för svår aplastisk anemi.

En illustration som visar några av de många typerna av celler som finns i benmärgen |

Normoblasterna i ovanstående illustration är omogna röda blodkroppar. Myelocyterna är omogna vita blodkroppar. En myeloplax är en stor, multiklöst cell som finns i benmärgen.

Cancerbehandling och förstörelse av benmärg

Vissa typer av cancer behandlas med kraftfulla kemikalier (kemoterapi) eller högdosstrålning. Dessa behandlingar förstör celler som delar sig snabbt, till exempel cancerceller. Benmärgsceller delar dock också snabbt och kan förstöras av cancerbehandlingen. Läkare använder benmärgstransplantationer för att återställa stamceller efter att cancern har botats. Det finns tre typer av transplantationer.

  • I en autolog transplantation får en patient sina egna stamceller som togs bort innan cancerbehandlingen inleddes.
  • I en syngen transplantation får en person stamceller från sin identiska tvilling.
  • Vid en allogen transplantation får en person stamceller från en släkting eller från en oberoende person vars celler är tillräckligt lika att de troligen inte kommer att avvisas. (Såvida inte de donerade cellerna är genetiskt identiskt med mottagarens celler finns det ingen garanti för att avslag inte kommer att ske.)

Vissa typer av cancer har sitt ursprung i benmärgen. Behandlingen för dessa cancerformer kan innebära förstörelse av cancerceller följt av en stamcellstransplantation.

talassemi

Talassemi är ett ärftligt tillstånd där en onormal form av hemoglobin görs. Hemoglobin är proteinet i röda blodkroppar som fäster vid syre och bär det runt kroppen. Röda blodkroppar med onormal hemoglobin fungerar inte lika effektivt som friska röda blodkroppar och tenderar att dö tidigare. En person med talassemi kan inte ha några symtom, milda symtom eller allvarliga, beroende på arten av det genetiska problemet.

Talassemi kan behandlas genom regelbunden överföring av normalt blod eller med folinsyratillskott för att uppmuntra bildandet av nya röda blodkroppar. Ett problem med att få ofta blodtransfusioner är att en alltför hög järnnivå kan byggas upp i patientens kropp, eftersom blod innehåller järn. Patienten kan behöva terapi för att ta bort järnet.

Ibland används en benmärgstransplantation som en behandling för talassemi, särskilt hos barn med en allvarlig sjukdom. Benmärgstransplantationer har hjälpt vissa barn med talassemi att leva normalt liv. Sannolikheten för att detta händer i ett specifikt fall måste diskuteras med en läkare.

En illustration som visar den komplexa strukturen hos normalt hemoglobin |

Informationen som beskrivs nedan ges endast av allmänt intresse. En läkare kommer att veta om den senaste tekniken och det lämpligaste sättet att utföra en benmärgsdonation och transplantation i ett visst fall.

Hur utförs en benmärgsdonation och transplantation?

Det finns två sätt att få benmärgsceller från en givare just nu. En metod liknar blodgivande blod och kallas perifer blodstamcelldonation, eller PBSC-donation. Den andra processen innebär operation.

Vid perifera blodstamcellsdonation ges givarna injektioner av en användbar kemikalie i fyra eller fem dagar för att öka antalet stamceller från benmärg. Vissa av dessa celler kommer in i blodet. Blod tas sedan från givaren och stamcellerna avlägsnas av en anordning som kallas en aferesmaskin. Efter detta borttagning återlämnas blodet till givaren. Donationsprocessen tar mellan fyra och åtta timmar, beroende på det specifika sättet det utförs på.

De donerade cellerna injiceras i mottagaren och migrerar till hans eller hennes benmärg. Denna process kallas ofta en benmärgsdonation, även om denna term inte är korrekt, eftersom stamceller doneras i stället för benmärg.

Äggen kan också tas bort från en givars bäcken medan han eller hon är under ett bedövningsmedel. Eftersom givaren är medvetslös är proceduren smärtfri, men det kan vara ömhet efteråt. Proceduren utförs ibland efter regionalbedövning. I detta tillstånd är givaren medveten men har ingen känsla under midjan. Stamceller från den donerade benmärgen injiceras i mottagarens blodomlopp och reser till deras benmärg.

Donera benmärg från bäckenet

Viktig forskning

Benmärgstransplantationer kan vara mycket framgångsrika och rädda liv. Ibland utvecklas emellertid problem. Kroppen kan förstöra de donerade cellerna eller medicinska komplikationer kan uppstå från transplantationen.

Forskare undersöker sätt att förbättra både effektiviteten och säkerheten för benmärgstransplantationer. Deras forskning kan hjälpa till att förbättra andra typer av transplantationer och kan avslöja mer om stamcells beteende. Stamcellforskning är mycket spännande och kan ha underbara fördelar i framtiden.

referenser

  • Grunderna för stamceller från National Institutes of Health (en USA-organisation)
  • Stamcell- och benmärgstransplantationer från National Health Service (en brittisk organisation)
  • Information om donering av benmärg från US Department of Health and Human Services
  • Fakta om aplastisk anemi från Mayo Clinic
  • Thalassemia-fakta från US National Library of Medicine

Innehållet är korrekt och sant efter bästa författares kunskap och ersätter inte diagnos, prognos, behandling, recept och / eller kostråd från en licensierad vårdpersonal. Läkemedel, kosttillskott och naturläkemedel kan ha farliga biverkningar. Om du är gravid eller ammar, konsultera med en kvalificerad leverantör på individuell basis. Sök omedelbar hjälp om du upplever en medicinsk nödsituation.